Ekstrüzyon işleminde proses parametrelerinin etkisinin sonlu elemanlar ile analizi ve Taguchi yöntemi ile optimizasyonu

Ekstrüzyon yöntemi, çeşitli geometrilere sahip profillerin üretilmesinde yaygın olarak kullanılan bir plastik şekil verme yöntemidir. Ekstrüzyon işleminin uygulanması sırasında ürün kalitesine birçok parametre etki etmektedir. Bu parametrelerin etkisinin incelenmesi ve optimizasyonu zaman, işgücü ve enerji maliyetlerini azaltabilmektedir. Yapılan bu çalışmanın amacı da ekstrüzyon işlemindeki üretim parametrelerinin ekstrüzyon kuvveti ve profil sıcaklığı üzerindeki etkisinin incelenmesi ve ekstrüzyon prosesinin optimizasyonudur. Bu kapsamda ilk aşamada, farklı başlangıç biyet, kalıp ve kovan sıcaklıkları ve zımba hızları kullanılarak sonlu elemanlar yöntemi ile simülasyonlar yapılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilecek simülasyon sayısı Taguchi yöntemi ile belirlenmiş böylelikle 81 adet olan simülasyon sayısı 9'a indirilmiştir. Simülasyonlar sonlu elemanlar programı Deform 2D programında gerçekleştirilmeden önce sonlu elemanlar programının tutarlılığı literatürden alınan bir çalışma ile mukayese edilmiştir. Mukayese sonucunda bu çalışmadaki simülasyon sonuçlarının kabul edilebilir olduğu görüldükten sonra DEFORM 2D programında gerçekleştirilen simülasyonlardan elde edilen veriler ANOVA ile incelenerek her bir proses parametresinin maksimum ekstrüzyon kuvveti ve maksimum sıcaklığa ne kadar etki ettiği belirlenmiştir.